(57)【要約】      （修正有）【課題】  近接手段により伝播モード返還手段を遅波伝播手段に近接させることにより、簡易な構造で電波の放射特性を９０度以上の広範囲に変更できるアンテナ装置を提供する。【解決手段】  本発明に係るアンテナ装置は、電波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段として機能する誘電体線路３１と、電波を遅波モードに変換する少なくとも１つの伝播モード変換手段として機能するコルゲート板２２２と、コルゲート板２２２の１つを選択的に誘電体線路３１に近接させるための開口２３５を有する中空筐体２３とを備え、誘電体線路３１は中空筐体２３の外部に延伸して誘電体ロッドアンテナとして機能する。【選択図】  図６
2006166404.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段と、
前記遅波伝播手段を伝播する前記電磁波の伝播モードを、遅波モードから速波モードに変換する伝播モード変換手段と、
前記伝播モード変換手段と前記遅波伝播手段の相対位置を変更する相対位置変更手段とを備えるアンテナ装置。
【請求項２】
前記遅波伝播手段が、誘電体線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも１つの周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体線路に近接させる近接手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも１つの周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナに近接させる近接手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化し、中空部を前記誘電体ロッドアンテナが貫通する中空周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記中空体を前記誘電体ロッドアンテナに沿って移動させる中空体移動手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項５】
前記遅波伝播手段が、誘電体線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体線路中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体線路の電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項６】
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナ中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナの電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項７】
前記遅波伝播手段が、誘電体線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記伝播モード変更手段を前記誘電体線路に対して回転させる回転手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項８】
前記遅波伝播手段が、誘電体ロッドアンテナであり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、
前記相対位置変更手段が、前記伝播モード変更手段を前記誘電体ロッドアンテナに対して回転させる回転手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項９】
前記遅波伝播手段が、誘電体円板線路であり、
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体円板線路に対向する面に前記誘電体円板線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板であり、
前記相対位置変更手段が、前記円板と前記誘電体円板線路との相対位置を変更する円板位置変更手段である請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項１０】
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体円板線路に対向する面に螺旋状の構造体が形成された円板である請求項９に記載のアンテナ装置。
【請求項１１】
前記伝播モード変換手段が、前記誘電体円板線路に対向する面に同心円状の構造体が形成された円板である請求項９に記載のアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線通信に適用可能なアンテナ装置に係り、特に、簡易な構造であっても電磁波の放射方向を広範囲に変更できるアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
放送局の番組制作で使用されるワイヤレスカメラシステムのカメラと受信装置間の映像信号の授受、無線ＬＡＮによるデータの授受等大容量の無線伝送を行う場合、広い帯域を有するミリ波帯が適用される。
【０００３】
ミリ波帯無線伝送システムに搭載されるアンテナは、使用環境によって送信アンテナと受信アンテナの相対的位置が大きく変化する場合、使用環境に応じて電磁波の放射方向を広範囲に変更できるものであることが望ましい。
【０００４】
また、アンテナをミリ波帯無線伝送装置自体に取り付けるためには、スペースが限られている場合が一般的であるので、アンテナは小型かつ簡易な構成であることも必要である。
【０００５】
小型かつ簡易な構成のミリ波帯用のアンテナとしては、表面波アンテナまたは漏れ波アンテナ等がある。代表的な表面波アンテナとしては、誘電体棒で構成される誘電体ロッドアンテナを挙げることができ、代表的な漏れ波アンテナとしては、周期構造を有する誘電体線路で構成される誘電体漏れ波アンテナを挙げることができる。
【０００６】
誘電体ロッドアンテナは、誘電体ロッドアンテナの端部から誘電体ロッドアンテナの電波の伝播方向に電波を放射し、漏れ波アンテナは誘電体線路の電波の伝播方向と異なる方向に電波を放射する。
【０００７】
そして、電波の放射方向を変更できる誘電体ロッドアンテナ装置および漏れ波アンテナ装置が既に提案されている（例えば、特許文献１および特許文献２参照）。
【０００８】
特許文献１に示されている従来の誘電体ロッドアンテナ装置は、図４１に示すように、誘電体ロッドアンテナ１９１に沿って反射部材１９２を設置することにより、電波の放射方向を誘電体ロッドアンテナ１９１の軸に対して約１５度傾けることが可能となる。
【０００９】
また、特許文献２に示されている従来の漏れ波アンテナ装置は、図４２に示すように、地板導体２０１と誘電体基板２０２とがスペーサ２０３を介して平行に配置された伝播路を備える。
【００１０】
誘電体基板２０２の上面には複数の金属ストリップ２０４が所定間隔ごとに設置されている。さらに、誘電体基板２０２の上方には所定間隔を隔てて電波の伝播方向と直角に金属板２０５が配置されているが、金属板２０５は電波の伝播方向と垂直な面内において所定角度内で回転可能である。
【００１１】
電波は金属板２０５から金属ストリップ２０４の方向に向かって伝播し、金属ストリップ２０４から漏洩して空中に放射される。
【００１２】
そして、金属板２０５の傾きを変更することにより、電波の放射方向を制御することが可能となる。
【特許文献１】特開平０６−２４４６２８号公報（［０００７］、図１）
【特許文献２】特開２００３−３３８７０６号公報（［００３１］、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
多量の情報を安定に伝送するためには受信電力と雑音電力の比（Ｃ／Ｎ比）を大きくすることが必要となる。そして、Ｃ／Ｎ比を大きくする方法の１つとして、受信アンテナの方向に放射される送信電力をできる限り大きくすることが考えられる。
【００１４】
従って、ワイヤレスカメラシステムに適用するアンテナにあっては、使用環境によって送信アンテナと受信アンテナの相対位置が変化するので、受信アンテナの方向に放射される送信電力が大きくなるように、送信アンテナの電波放射方向を広範囲に変更できることが必要となる。
【００１５】
ワイヤレスカメラを屋内で使用するときには見通しを確保するために受信アンテナをワイヤレスカメラの上方に設置し、屋外で使用するときにはワイヤレスカメラと受信アンテナをワイヤレスカメラに対して水平に設置する場合が多いことを考慮すると、使用環境に応じて電波放射方向を９０度以上変更できることが望ましい。
【００１６】
さらに、Ｃ／Ｎ比を大きくするにはアンテナを高利得とすることが考えられるが、アンテナを高利得とするほどアンテナの指向性は鋭くなる。従って、ワイヤレスカメラで移動しながら撮影する場合には、送信アンテナと受信アンテナの相対位置が時々刻々変化するので、受信アンテナの方向に放射される送信電力が大きくなるように、送信アンテナの電波放射方向を連続的、かつ、広範囲に変更できることが望ましい。
【００１７】
しかしながら、特許文献１に開示された誘電体ロッドアンテナには使用環境に応じて電波放射方向を変更することができないという課題があった。
【００１８】
さらに、特許文献２に開示された誘電体漏れ波アンテナには使用環境に応じて電波放射方向を変更できるものの、範囲が限られているという課題があった。
【００１９】
表面波アンテナと漏れ波アンテナの両方を使用して電波放射範囲を拡大することも可能であるが、それぞれのアンテナに電波を給電する給電回路を切り換え可能な構成とする必要があり、構造が複雑化することは回避できない。
【００２０】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたものであって、簡易な構成で電磁波の放射方向を９０度以上の広範囲に変更できるアンテナ装置を提供することを第１の目的とする。
【００２１】
さらに、簡易な構成で電磁波の放射方向を広範囲、かつ、連続的に変更できるアンテナ装置を提供することを第２の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のアンテナ装置は、電磁波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段と、前記遅波伝播手段を伝播する前記電磁波の伝播モードを、遅波モードから速波モードに変換する伝播モード変換手段と、前記伝播モード変換手段と前記遅波伝播手段の相対位置を変更する相対位置変更手段とを備える。
【００２３】
この構成により、遅波伝播手段を伝播する電磁波の伝播モードは位相定数の異なる速波モードに変換されるので、電磁波を遅波伝播手段内の電磁波伝播方向と異なる方向に放射できることとなる。
【００２４】
なお、遅波伝播手段は、表面波線路であってよく、表面波線路は誘電体線路またはイメージ線路であってよい。
【００２５】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも１つの周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記周期的構造体を前記誘電体線路に近接させる近接手段である。
【００２６】
この構成により、誘電体線路を漏れ波アンテナとして機能させて、電磁波の放射方向を広範囲に変更することができることとなる。
【００２７】
本発明のアンテナ装置は、遅波伝播手段が表面波アンテナとして機能するものであってもよい。
【００２８】
また、本発明のアンテナ装置は、表面波アンテナが誘電体ロッドアンテナ、または、イメージ線路で構成されたアンテナであってもよい。
【００２９】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも１つの周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナに近接させる近接手段である。
【００３０】
この構成により、誘電体線路を誘電体ロッドアンテナとしても機能させて、電磁波の放射方向を９０度以上の広範囲に変更することができる。
【００３１】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化し中空部を前記誘電体ロッドアンテナが貫通する中空周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記中空体を前記誘電体ロッドアンテナに沿って移動させて、誘電体ロッドアンテナ側面部に近接させる中空体移動手段である。
【００３２】
この構成により、中空体を誘電体ロッドアンテナに沿って移動させることにより電磁波の放射方向を変更することができることとなる。即ち、中空体を誘電体ロッドアンテナ上に配置したときに、誘電体ロッドアンテナの軸を中心に無指向に中空体から電磁波を放射することができることとなる。
【００３３】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段のそれぞれが、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にコルゲートが周期的に形成された誘電体であり、前記コルゲートが大きさまたは周期の少なくとも一方が互いに異なるものである構成を有していてもよい。
【００３４】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段のそれぞれが、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向に金属ストリップが表面に周期的に貼付された誘電体であり、前記金属ストリップの前記電磁波の伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が互いに異なるものである構成を有していてもよい。
【００３５】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段のそれぞれが、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にスリットが周期的に穿孔された金属体であり、前記スリットの前記電磁波の伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が互いに異なるものである構成を有していてもよい。
【００３６】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体線路中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記周期的構造体を前記誘電体線路の電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である。
【００３７】
この構成により、電磁波の放射方向を広範囲、かつ、連続的に変更できることとなる。
【００３８】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナ中を伝播する前記電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化し、かつ、周期が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が、前記周期的構造体を前記誘電体ロッドアンテナの電波の伝播方向と相違する方向に移動させる移動手段である。
【００３９】
この構成により、電磁波の放射方向を、９０度以上の広範囲で連続的に変更できることとなる。
【００４０】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段の前記電磁波の伝播方向にコルゲートが周期的に形成された誘電体であり、前記コルゲートの大きさまたは周期の少なくとも一方が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であってもよい。
【００４１】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向に金属ストリップが表面に周期的に設置された誘電体であり、前記金属ストリップの前記伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であってもよい。
【００４２】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にスリットが周期的に穿孔された金属体であり、前記スリットの前記電磁波の伝播方向の長さまたは周期の少なくとも一方が前記伝播方向と異なる方向に変化する周期的構造体であってもよい。
【００４３】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が、前記伝播モード変更手段を前記誘電体線路に対して回転させる回転手段である。
【００４４】
この構成により、伝播モード変換手段を回転させることにより電磁波の放射方向を広範囲、かつ、連続的に変更できることとなる。
【００４５】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体ロッドアンテナであり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体ロッドアンテナを伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、前記相対位置変更手段が前記伝播モード変更手段を前記誘電体ロッドアンテナに対して回転させる回転手段である。
【００４６】
この構成により、遅波伝播手段を誘電体ロッドアンテナとして機能させることにより、電磁波の放射方向を９０度以上の広範囲で連続的に変更できることとなる。
【００４７】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にコルゲートが周期的に形成された誘電体製の周期的構造体であってもよい。
【００４８】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向に金属ストリップが表面に周期的に貼付された誘電体製の周期的構造体であってもよい。
【００４９】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が、前記遅波伝播手段内の前記電磁波の伝播方向にスリットが周期的に穿孔された金属製の周期的構造体であってもよい。
【００５０】
本発明のアンテナ装置は、前記遅波伝播手段が誘電体円板線路であり、前記伝播モード変換手段が前記誘電体円板線路に対向する面に前記誘電体円板線路を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板であり、前記相対位置変更手段が前記円板と前記誘電体円板線路との相対位置を変更する円板位置変更手段である。
【００５１】
この構成により、円板と誘電体円板線路との間隔を変更することにより、電磁波の放射方向を変更できることとなる。即ち、電磁波は、円板を誘電体円板線路に近接させたときには、誘電体円板線路面に垂直な方向に放射、あるいは、誘電体円板線路面に垂直な方向がヌルとなるコニカルビームとして放射され、近接させないときには、誘電体円板線路面内で無指向に放射されることとなる。
【００５２】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が前記誘電体円板線路に対向する面に螺旋状の構造体が形成された円板であってもよい。
【００５３】
本発明のアンテナ装置は、前記伝播モード変換手段が前記誘電体円板線路に対向する面に同心円状の構造体が形成された円板であってもよい。
【発明の効果】
【００５４】
本発明は、伝播モード変換手段により遅波伝播手段を伝播する電磁波の位相定数を変更して電磁波の放射方向を９０度以上の広範囲に変更できるアンテナ装置を提供することができるだけでなく、伝播モード変換手段の周期的構造の遅波伝播手段中の電磁波の伝播方向の周期を変更することにより、広範囲に、かつ、連続的に電磁波の放射方向を変更できる簡単な構造のアンテナ装置を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００５６】
本発明に係るアンテナ装置は、図１に示すように、電磁波を遅波モードで伝播する遅波伝播手段１１と、遅波伝播手段１１に近接したときに遅波伝播手段１１を伝播する電磁波に周期的摂動を与えて電磁波の伝播モードを速波モードに変換する少なくとも１つの伝播モード変換手段１２と、伝播モード変換手段１２と遅波伝播手段１１の相対位置を変更する相対位置変更手段１３とを備える。なお、以下の実施の形態においては、電磁波はミリ波帯の電波であるものとする。
（第１の実施形態）
図２は本発明に係るアンテナ装置の第１の実施形態の斜視図であって、伝播モード変換手段１２は遅波伝播手段１１を伝播する電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する少なくとも１つの周期的構造体であり、相対位置変更手段１３は伝播モード変更手段を遅波伝播手段に近接させる近接手段である。
【００５７】
以下の実施形態においては、遅波伝播手段１１は誘電体線路２１である。
【００５８】
伝播モード変換手段１２は、図３の斜視図に示すように、電波の伝播方向（矢印Ｐ）に一定間隔毎にコルゲート２２１が形成された誘電体板であるコルゲート板２２２（ａ）、電波の伝播方向（矢印Ｐ）に沿って裏面に一定間隔毎に金属ストリップ２２３が貼り付けられた誘電体板であるストリップ板２２４（ｂ）、あるいは、電波の伝播方向（矢印Ｐ）に沿って一定間隔毎にスリット２２５が穿孔された金属板であるスリット板２２６（ｃ）のいずれであってもよい。なお、以下の説明においては、伝播モード変換手段１２はコルゲート板２２２であるとする。
【００５９】
また、近接手段は、１つのコルゲート板２２２を、選択的に、誘電体線路２１を伝播する電波に摂動を与える距離に近接させる手段であって、コルゲート板２２２と誘電体線路２１とを直接接触させるものであってもよい。
【００６０】
図４は第１の実施形態の分解斜視図であって、中空筐体２３は、誘電体線路２１の軸長より長い長辺と誘電体線路２１の幅より長い短辺とを有する底板２３１と、底板２３１の長辺に沿って配置された誘電体線路２１の高さより高い高さを有し、底板２３１の２つの長辺に沿って配置される２つの側板２３２および側板２３３と、誘電体線路２１の約半分を覆い、側板２３２および側板２３３の内壁に形成された溝と嵌合する天板２３４とから成る。そして、誘電体線路２１の天板２３４で覆われていない部分は開口２３５を形成する。
【００６１】
なお、開口２３５では、側板２３２および側板２３３は、誘電体線路２１中の遅波伝播モードでの電波の伝播に影響を及ぼさない間隔を保つことが必要である。
【００６２】
なお、中空筐体２３は、導体製であっても、誘電体製であってもよい。ただし、給電部は導体とする必要があるので、中空筐体２３が誘電体製の場合でも、給電部は導体製の導波管で形成する。中空筐体２３が導体製である場合には、誘電体線路２１に電波を供給する導波管も導体製の中空体であるので、開口２３５以外の部分で中空筐体２３の側板２３２および側板２３３の距離を狭めることにより、中空筐体２３自体を導波管として使用することも可能である。
【００６３】
コルゲート板２２２は、開口２３５に対して着脱可能に配置される。即ち、第１の実施形態にあっては、コルゲート板２２２を選択的に開口２３５に配置することが近接手段として機能する。
【００６４】
以下、図５を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置の第１の実施形態の動作を説明する。
【００６５】
図５は第１の実施形態の断面図であって、電波伝播方向（矢印Ｐ）の周期の異なる３種類のコルゲート板２２２が天板２３４に覆われていない開口２３５上に設置された場合を示す。
【００６６】
誘電体線路２１の下端２１Ｄで、導波管（図示せず）を伝播してきた電波が誘電体線路２１に供給され、誘電体線路２１に沿って上端２１Ｕまで伝播する。なお、誘電体線路２１の下端２１Ｄは、電波の反射を防止するために適当なテーパ処理がなされている。
【００６７】
コルゲート板２２２の周期的構造により誘電体線路２１を伝播する電波に摂動が与えられ、電波の位相定数が変化する。
【００６８】
すると、誘電体線路２１を伝播する電波は遅波モードから速波モードに変換され、誘電体線路２１上の電波は誘電体線路２１の軸方向と異なる方向に放射される。即ち、誘電体線路２１およびコルゲート板２２２は漏れ波アンテナとして機能することとなる。
【００６９】
そして、コルゲート板２２２を電波伝播方向に異なる周期でコルゲートが形成されたものと交換することにより、電波の放射方向（矢印Ｑ）を変更することが可能となる。
【００７０】
上記の実施例においては、誘電体線路２１とコルゲート板２２２とを近接させる近接手段１３は、コルゲート板２２２を交換して電波放射方向を変更する構成であるとしたが、これに限定されるものではなく、構造の異なる複数のコルゲート板２２２の１つを選択的に誘電体線路２１に近接させることができる構成であればよい。
【００７１】
以上説明したように、第１の実施形態によれば、アンテナ装置を漏れ波アンテナとして機能させ、伝播モード変換手段１２を交換することにより電波の放射方向を広範囲に変更することができる。
（第２の実施形態）
次に、本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態について説明する。
【００７２】
第２の実施形態では、遅波伝播手段１１を表面波アンテナの一種である誘電体ロッドアンテナ３１として機能させることにより、誘電体ロッドアンテナ３１の軸方向にも電波を放射して、電波放射特性を拡大することが可能である。
【００７３】
図６および図７は、本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態の斜視図および分解斜視図であって、遅波伝播手段１１は誘電体ロッドアンテナ３１であり、誘電体ロッドアンテナ３１の上端３１Ｕは中空筐体２３の外部にまで延伸している。
【００７４】
なお、図６は、コルゲート板２２２が天板２３４上にある場合（ａ）と、コルゲート板２２２が開口２３５上まで移動した場合（ｂ）とを示す。
【００７５】
その他の構造は、第１の実施形態と同様であるので、説明を省略する。
【００７６】
次に、図８を参照しつつ、本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態の動作を説明する。
【００７７】
図８は、第２の実施形態の上面図および横断面図であって、コルゲート板２２２が天板２３４上にある場合（ａ）と、コルゲート板２２２が開口２３５を介して誘電体ロッドアンテナ３１と近接した場合（ｂ）とを示す。
【００７８】
図８（ａ）に示すように、コルゲート板２２２が天板２３４の上にあるときには、誘電体ロッドアンテナ３１とコルゲート板２２２とは天板２３４によって遮断されるので、誘電体ロッドアンテナ３１の上端３１Ｕから空中に誘電体ロッドアンテナ３１の軸方向に電波が放射される。
【００７９】
図８（ｂ）に示すように、コルゲート板２２２が開口２３５を介して誘電体ロッドアンテナ３１の上にあるときの動作は、第１の実施形態と同じであるので、説明を省略する。
【００８０】
以上説明したように、第２の実施形態によれば、アンテナ装置を、誘電体ロッドアンテナ３１とコルゲート板２２２とを近接させたときには誘電体漏れ波アンテナとして機能させ、誘電体ロッドアンテナ３１とコルゲート板２２２とを隔離したときには誘電体ロッドアンテナとして機能させることにより、広範囲に電波放射方向を９０度以上の広範囲に変更することができる。
（第３の実施形態）
次に、本発明に係るアンテナ装置の第３の実施形態を説明する。
【００８１】
第１の実施形態および第２の実施形態にあっては、漏れ波アンテナの電波放射方向を変更するためには、開口２３５に設置するコルゲート板２２２を交換することが必要であったが、一枚のコルゲート板２２２に複数種のコルゲートを形成することにより、コルゲート板２２２をスライドすることにより電波の放射方向を変更することができる。
【００８２】
図９は、第３の実施形態の誘電体線路２１、中空筐体２３、ならびにコルゲート板２２２の上面図であって、（ａ）に示すように、中空筐体２３に開口２３５が設けられている。
【００８３】
コルゲート板２２２の裏面には、コルゲートの高さ、電波伝播方向（矢印Ｐ）の長さ、および電波伝播方向（矢印Ｐ）の周期の少なくとも１つが相違する複数種類（図９では３種類）のコルゲートが形成されている。そして、第３の実施形態の中空筐体２３は第１の実施形態および第２の実施形態の中空筐体２３より長い管長を有し、中空筐体２３のほぼ中央部に開口２３５を有する。なお、３種類のコルゲートは、（ｂ）に示すように誘電体線路２１の長手方向に形成されていても、（ｃ）に示すように誘電体線路２１の幅方向に形成されていてもよい。
【００８４】
その他の構成は、第１の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【００８５】
なお、コルゲート板２２２に代えて、ストリップ板２２４あるいはスリット板２２６を使用できることは明らかである。
【００８６】
次に、図１０の横断面図を参照しつつ、第３の実施形態の動作を説明する。
【００８７】
図１０は、コルゲート板２２２の中央部に形成されたコルゲートが誘電体線路２１と近接している場合（ａ）、コルゲート板２２２の左端部に形成されたコルゲートが誘電体線路２１と近接している場合（ｂ）、およびコルゲート板２２２の右端部に形成されたコルゲートが誘電体線路２１と近接している場合（ｃ）を、それぞれ示している。
【００８８】
コルゲート板２２２の左端部、中央部および右端部で、コルゲートの電波伝播方向の長さ、および周期が相違するので、コルゲート板２２２をスライドさせて誘電体線路２１に近接するコルゲートを変更することによって電波の放射方向を広範囲に変更することが可能となる。
【００８９】
以上、第３の実施形態によれば、コルゲート板２２２を中空筐体２３の開口２３５上でスライドさせることにより、電波の放射方向を広範囲に変更することができる。
（第４の実施形態）
次に、本発明に係るアンテナ装置の第４の実施形態を説明する。
【００９０】
第４の実施形態は、図１１に示すように、誘電体線路２１が誘電体ロッドアンテナ３１となり、誘電体ロッドアンテナ３１の上端３１Ｕが中空筐体２３の外に延伸していることを除いて第３の実施形態と同一の構造を有する。
【００９１】
次に、図１２を参照して第４の実施形態の動作を説明するが、図１２の（ａ）〜（ｃ）は図１０の（ａ）〜（ｃ）に対応し、図１２（ｄ）はコルゲート板２２２を右端が中空筐体２３の開口２３５から外れるまでスライドさせた場合を示す。
【００９２】
（ｄ）の場合は、コルゲート板２２２は誘電体ロッドアンテナ３１とが近接していないので、電波は誘電体ロッドアンテナ３１の上端３１Ｕからその軸方向に放射される。なお、矢印（Ｑ）は電波の放射方向を示す。
【００９３】
図１３は第４の実施形態の電波放射特性を示すグラフであって、横軸に電波の放射方向を、縦軸に電波の相対電力をとる。なお、電波の放射方向は、開口２３５に対して垂直な方向を零度としている。
【００９４】
図１３の電波放射特性（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、コルゲート板２２２が図１２の（ａ）〜（ｄ）の位置にある場合を示している。このグラフから、第４の実施形態では、−２４度から＋９０度の範囲で電波の放射方向を変更できることが判る。
【００９５】
以上、第４の実施形態によれば、コルゲート板２２２を中空筐体２３上でスライドさせることにより、９０度以上の広い範囲で電波の放射方向を変更できることとなる。
（第５の実施形態）
次に、本発明に係るアンテナ装置の第５の実施形態を説明する。
【００９６】
第１〜第４の実施形態では、コルゲート板２２２は中空筐体２３の開口２３５の上をスライドするものとしていたが、中空筐体２３の両面に設けた開口２３５の双方でスライドするようにしてもよい。
【００９７】
図１４は、第５の実施形態の左斜視図および右斜視図であって、第１のコルゲート板２２２は中空筐体２３の一方の開口２３５上をスライドし、第２のコルゲート板２２７は中空筐体２３の他方の開口２３５上をスライドする構成となっている。
【００９８】
図１５は、第５の実施形態の断面図であって、（ａ）では誘電体ロッドアンテナとして機能し、（ｂ）〜（ｄ）では漏れ波アンテナとして機能する。
【００９９】
（ｂ）では第１のコルゲート板２２２が誘電体ロッドアンテナ３１と近接し、電波は第１のコルゲート板２２２の外側に放射される。
【０１００】
（ｃ）では第２のコルゲート板２２７が誘電体ロッドアンテナ３１と近接し、電波は第２のコルゲート板２２７の外側に放射される。
【０１０１】
（ｄ）では第１のコルゲート板２２２および第２のコルゲート板２２７が誘電体ロッドアンテナ３１と近接し、電波は第１のコルゲート板２２２および第２のコルゲート板２２７の外側に放射される。
【０１０２】
以上、第５の実施形態によれば、中空筐体２３の両側にコルゲート板２２２およびコルゲート板２２７を配置して、電波の放射特性を９０度以上の広範囲に変更できる。なお、矢印（Ｑ）は電波の放射方向を示す。
【０１０３】
なお、上記実施の形態においては、誘電体ロッドアンテナ３１および中空筐体２３の断面形状は矩形であるとしているが、断面形状は円形であってもよい。
（第６の実施形態）
図１６は、本発明に係るアンテナ装置の第６の実施形態の斜視図であって、（ａ）に示すように、円形断面の導波管３３の先端には、同じく円形断面の誘電体ロッドアンテナ３１が嵌合しており、誘電体ロッドアンテナ３１は中ほどから上端３１Ｕに向けてテーパ状に成形されている。
【０１０４】
伝播モード変換手段１２は、（ｂ）に示すように、中空円筒２２８であり、周囲に周期構造（例えばスリット２２５）が成形されている。中空円筒２２８が導波管３３上に配置されている場合（ｂ）は、電波は導波管３３および誘電体ロッドアンテナ３１を伝播し、上端３１Ｕから誘電体ロッドアンテナ３１の電波伝播方向（矢印Ｐ）に放射される。
【０１０５】
（ｃ）に示すように、中空円筒２２８をスライドさせて、中空円筒２２８を誘電体ロッドアンテナ３１に近接させると、中空円筒２２８のスリット２２５は電波に摂動を与え、電波は電波伝播方向（矢印Ｐ）と異なる方向（矢印Ｑ）に誘電体ロッドアンテナ３１の軸を中心に無指向に放射される。
【０１０６】
さらに、（ｄ）に示すように、中空円筒２２８の一部にスリット２２５を成形してもよい。この場合は、中空円筒２２８を回転させることにより電波の放射方向（矢印Ｑ）を電波伝播方向（矢印Ｐ）と異なる方向において、誘電体ロッドアンテナの軸を中心に変更できる。
【０１０７】
図１７は、第６の実施形態のアンテナ装置の使用状態の一例を示す図であって、ワイヤレスカメラ１７１の上面に第６の実施形態に係るアンテナ装置が取り付けられている。なお、（ａ）は屋内での使用状況を、（ｂ）は屋外での使用状況を示す。
【０１０８】
屋内でワイヤレスカメラ１７１を使用する場合には、受信アンテナ１７２は送信アンテナとの見通しを確保するために、天井１７３に取り付けられる。そこで、円筒２２８を導波管３３の外側に配置することにより、電波を誘電体ロッドアンテナ３１の軸方向に放射する。
【０１０９】
屋外でワイヤレスカメラ１７１を使用する場合には、受信アンテナ１７４はカメラ１７１の側方に配置される場合が多い。そこで、中空円筒２２８を誘電体ロッドアンテナ３１に近接させて、電波を水平方向、かつ無指向に放射する。従って、ワイヤレスカメラ１７１が移動した場合であっても、受信アンテナ１７４は、ワイヤレスカメラ１７１が撮影した映像を確実に受信することができる。
（第７の実施形態）
第１の実施形態から第６の実施形態においては、遅波伝播手段は誘電体線路であるとしているが、マイクロストリップ線路、コプレーナ線路あるいはスロット線路などのプリント線路であってもよい。
【０１１０】
また、上記説明では誘電体線路または誘電体ロッドアンテナは中空筐体に格納されているものとしているが、これは近接手段であるコルゲート板（ストリップ板、スリット板）をスライドさせる構造を簡易に実現できるからであって、図１８に示すように、誘電体線路に代えてイメージ線路を使用した場合にも、本発明を適用できることは当業者にとって明らかである。
【０１１１】
例えば、イメージ線路の地板１８１上に設置される誘導体線路１８２の両側にスペーサ１８３を配置し、スペーサ１８３上をスリットが穿孔された金属板２２６がスライドするようにすればよい。なお、誘電体線路１８２には導波管１８４から電波が給電される。
【０１１２】
さらに、第２の実施形態、第４の実施形態、および第５の実施形態において、コルゲート板のスライド量を調整して、漏れ波アンテナとロッドアンテナの双方を動作状態とし、マルチビームアンテナとして使用することも可能である。
（第８の実施形態）
上記の第１から第７の実施形態では、漏れ波アンテナのビーム方向を変更するためには伝播モード変更手段を交換する、あるいは１つのコルゲート板（ストリップ板、スリット板）に異なる周期構造を配列する必要があるが、以下に説明する第８から第９の実施形態では１つの伝播モード変更手段で漏れ波アンテナのビーム方向を広範囲、かつ、連続的に変更することが可能となる。
【０１１３】
まず、本発明に係る第８の実施形態について説明する。
【０１１４】
即ち、第８の実施形態では、伝播モード変換手段１２が、遅波伝播手段１１中を伝播する電磁波の伝播方向に構造が周期的に変化する周期的構造体であって、周期的構造が伝播方向と異なる方向に変化する。
【０１１５】
即ち、第８の実施形態の周期的構造体５１は、図１９の上面図（ａ）および斜視図（ｂ）に示すように、誘電体線路２１内の電波の伝播方向（Ｐ）の周期的構造の周期が、電波伝播方向（Ｐ）と直角な方向（Ｒ）に変化するように構成されている。
【０１１６】
なお、周期的構造体５１は、図２０の断面図に示す誘電体基板にコルゲートが形成されたコルゲート板であっても、図２１の断面図に示す誘電体基板に金属ストリップが貼付されたストリップ板であっても、図２２に示すスリットが穿孔された金属板であるスリット板であってもよい。なお、図２０から図２２の（ａ）、（ｂ）および（ｃ）は、それぞれ、図１９（ａ）のＸ1−Ｘ1断面、Ｘ2−Ｘ2断面、Ｘ3−Ｘ3断面を示す。
【０１１７】
図２３は、第８の実施形態において遅波伝播手段１１として機能するイメージ線路５２の斜視図であって、地板５３の中央に誘電体線路５４が配置され、誘電体線路５４の両側にスペーサ５５が配置されている。なお、誘電体線路５４の上端５４Ｕは、地板５３の上端より上方に延伸し、テーパ処理がなされ、誘電体ロッドアンテナとして機能するものであってもよい。また、誘電体線路５４の下端５４Ｄは、やはりテーパ処理がなされ、導波管５６の中に挿入されている。
【０１１８】
なお、遅波伝播手段は、第１の実施形態から第６の実施形態のように、筐体に格納された誘電体線路あるいは誘電体ロッドアンテナであってもよい。
【０１１９】
図２４は、イメージ線路５２のスペーサ５５の上に、周期的構造体であるスリット板５１が配置された場合の断面図であって、スリット板５１は、誘電体線路５４の延伸方向にスリットが周期的に存在し、誘電体線路５４の延伸方向と直角方向にスリットの周期が変化するように配置される。
【０１２０】
なお、スリット板５１と誘電体線路５４とは、スリット板５１の周期的構造が誘電体線路５４を伝播する電波に摂動を与える距離を隔てて配置されるものとする。
【０１２１】
即ち、第８の実施形態にあっては、スリット板５１を誘電体線路５４の延伸方向と直角方向に移動することが、相対位置変更手段の機能に相当する。
【０１２２】
次に、図２５および図２６を参照して第８の実施形態に係るアンテナ装置の動作を説明する。
【０１２３】
図２５（ａ）は、スリット板５１のスリットが形成されていない部分が、誘電体線路５４の真上に配置された状態を示す。この状態にあっては、導波管５６を伝播してきた電波は誘電体線路５４の下端５４Ｄから誘電体線路５４に伝播する。誘電体線路５４を伝播する電波はスリット板５１による摂動を受けないので、電波は誘電体線路５４を伝播し、上端５４Ｕから誘電体線路５４の軸方向（Ｑ）に放射される。即ち、誘電体線路５４は誘電体ロッドアンテナとして機能する。
【０１２４】
図２５（ｂ）は、スリット板５１のＸ1−Ｘ1切断線が、誘電体線路５４の真上にきた状態を示す。この状態では、誘電体線路５４を伝播する電波は、スリット板５１によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Ｐとは異なる方向（Ｑ1）に放射される。
【０１２５】
方向Ｑ1は、誘電体線路５４の中心軸を通り、地板５３に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路５４の中心軸と角度θ1を成す方向である。
【０１２６】
図２６（ａ）は、スリット板５１のＸ2−Ｘ2切断線が、誘電体線路５４の真上にきた状態を示す。この状態では、誘電体線路５４を伝播する電波は、スリット板５１によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Ｐとほぼ直角をなす方向（Ｑ2）に放射される。
【０１２７】
方向Ｑ2は、誘電体線路５４の中心軸を通り、地板５３に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路５４の中心軸とほぼ直角θ2を成す方向である。なお、θ2＞θ1である。
【０１２８】
図２６（ｂ）は、スリット板５１のＸ3−Ｘ3切断線が、誘電体線路５４の真上にきた状態を示す。この状態では、誘電体線路５４を伝播する電波は、スリット板５１によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路５４中の伝播方向Ｐとは異なる方向（Ｑ3）に放射される。
【０１２９】
方向Ｑ3は、誘電体線路５４の中心軸を通り、地板５３に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路５４の中心軸と角度θ3を成す方向である。なお、θ3＞θ2である。
【０１３０】
図２７は、第８の実施形態のアンテナ装置の電波放射特性のグラフであって、スリット板の周期（１つのスリットの前縁から隣接するスリットの前縁までの距離）の変化に対する電波の放射方向の変化を示す。
【０１３１】
横軸は電波の放射方向をとり、縦軸に電波の相対電力をとる。なお、電波の放射方向は、地板５３に平行な平面に垂直な方向を零度としている。即ち、図２７の電波の放射方向φは（θ−９０°）として定義される。
【０１３２】
即ち、第８の実施形態においては、周期的構造体５１をイメージ線路５２のスペーサ５５上で移動させることが相対位置変更手段１３として機能する。
【０１３３】
なお、上記においては、スリット板５１のスリットの間隔は滑らかな曲線状に変化するものとしているが、直線的に変化するものであっても、あるいは、階段状に変化するものであってもよい。
【０１３４】
即ち、第８の実施形態では、スリット板５１を誘電体線路５４と直交する方向に移動させることにより、誘電体線路５４の中心軸方向にスリット板６１の周期構造が変化するので、電波の放射方向を地板５３に垂直な面内で、９０度以上の広範囲に連続的に変更することが可能となる。
（第９の実施形態）
次に、本発明に係る第９の実施形態について説明する。
【０１３５】
即ち、第９の実施形態においては、伝播モード変換手段１２は遅波伝播手段を伝播する前記電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期的構造体であり、相対位置変更手段１３は伝播モード変更手段を遅波伝播手段に対して回転させる回転手段である。
【０１３６】
なお、スリット板５１と誘電体線路５４とは、スリット板５１の周期的構造が誘電体線路５４を伝播する電波に摂動を与える距離を隔てて配置されるものとする。
【０１３７】
即ち、第９の実施形態の周期的構造体６１は、図２８の上面図（ａ）および斜視図（ｂ）に示すように、誘電体線路２１内の電波の伝播方向（Ｐ）に構造が周期的に変化する略直方体板である。
【０１３８】
なお、周期的構造体６１は、図３に示すように、誘電体基板にコルゲートが形成されたコルゲート板（ａ）であっても、誘電体基板に金属ストリップが貼り付けられたストリップ板（ｂ）であっても、スリットが穿孔された金属板であるスリット板（ｃ）であってもよい。また、第９の実施形態の遅波伝播手段１１は、第８の実施形態と同じく、図２３に示すイメージ線路５２である。
【０１３９】
なお、遅波伝播手段は、第１の実施形態から第６の実施形態のように、筐体に格納された誘電体線路あるいは誘電体ロッドアンテナであってもよい。
【０１４０】
次に、図２９および図３０を参照して第９の実施形態に係るアンテナ装置の動作を説明する。なお、以下の実施形態においては、周期的構造体６１はスリット板６７であるとする。
【０１４１】
図２９（ａ）は、スリット板６１のスリットの長手方向が、誘電体線路５４の軸方向と一致するようにスリット板６１を回転した状態を示す。この状態にあっては、導波管５６を伝播してきた電波は誘電体線路５４の下端５４Ｄから誘電体線路５４に伝播する。誘電体線路５４を伝播する電波はスリット板６１による摂動を受けないので、電波は誘電体線路５４を伝播し、上端５４Ｕから誘電体線路５４の軸方向（Ｑ）に放射される。即ち、誘電体線路５４は誘電体ロッドアンテナとして機能する。
【０１４２】
図２９（ｂ）は、スリット板６１を図２９（ａ）の状態から反時計方向にα1回転させた状態を示す。この状態では、誘電体線路５４を伝播する電波は、スリット板５７によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Ｐとは異なる方向（Ｑ1’）に放射される。
【０１４３】
方向Ｑ1’は、誘電体線路５４の中心軸を通り、地板５３に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路５４の中心軸と角度β1を成す方向である。
【０１４４】
図３０（ａ）は、スリット板６１を図２９（ａ）の状態から反時計方向にα2回転させた状態を示す。ただし、α2＞α1である。この状態では、誘電体線路５４を伝播する電波は、スリット板５７によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路中の伝播方向Ｐとは異なる方向（Ｑ2’）に放射される。
【０１４５】
方向Ｑ2’は、誘電体線路５４の中心軸を通り、地板５３に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路５４の中心軸とほぼ直角β2を成す方向である。なお、β2＞β1である。
【０１４６】
図３０（ｂ）は、スリット板６１を図２９（ａ）の状態から反時計方向にα3回転させた状態を示す。ただし、α3＞α2である。この状態では、誘電体線路５４を伝播する電波は、スリット板５７によって摂動を受けて電波の位相定数が変化し、電波は誘電体線路５４中の伝播方向Ｐとは異なる方向（Ｑ3’）に放射される。
【０１４７】
方向Ｑ3’は、誘電体線路５４の中心軸を通り、地板５３に平行な平面に垂直な面内で誘電体線路５４の中心軸と角度β3を成す方向である。なお、β3＞β2である。
【０１４８】
即ち、第９の実施形態では、スリット板６１を誘電体線路５４で回転させることにより、誘電体線路５４の中心軸に沿うスリット板６１の周期構造を変更することができるので、電波の放射方向を地板５３に垂直な面内で９０度以上の広範囲に変更することが可能となる。
（第１０の実施形態）
次に、本発明に係る第１０の実施形態について説明する。
【０１４９】
即ち、第１０の実施形態は、図３１に示すように、遅波伝播手段１１は地板７０上に配置された誘電体円板線路７１であり、伝播モード変換手段１２は誘電体円板線路７１に対向する面に誘電体円板線路７１を伝播する電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板７２である。
【０１５０】
円板７２の中心には操作棒７２１が取り付けられている。
【０１５１】
なお、本明細書において、誘電体円板線路７１は中心から外側向かって同心円状に電波が伝播する円板状誘電体線路を意味する。
【０１５２】
そして、操作棒７２１は誘電体円板線路７１を覆い、地板７０に配置される中空円筒上のレドーム７０１の天板を貫通し、操作棒７２１を上下させることにより、円板７２の位置を誘電体円板線路７１に対して上下に変更することができるようになっている。
【０１５３】
円板７２の位置を誘電体円板線路７１に対して上下に変更することが相対位置変更手段１３に相当するが、相対位置変更手段１３は、円板７２と誘電体円板線路７１とを直接接触させるものであってもよい。
【０１５４】
地板７０の下面からは、誘電体円板線路７１に電波を給電する円形導波管７０２が延伸し、誘電体円板線路７１上面には円形導波管７０２を円形導波管の伝播モードで伝播してきた電波の伝播モードを誘電体円板線路の伝播モードに変換する変換器７１１が埋め込まれている。
【０１５５】
なお、円板７２には、誘電体円板線路７１に対向する面に螺旋状に周期構造体が形成されている。
【０１５６】
円板７２は、図３２の斜視図に示すように、円状基板の誘電体円板線路７１（図３１）の対向面に螺旋状のコルゲートが形成されたコルゲート板（ａ）であっても、円状基板の誘電体円板線路７１の対向面に金属ストリップを螺旋状に貼付したストリップ板（ｂ）であっても、金属板を螺旋状に巻いた金属コイル（ｃ）であってもよい。
【０１５７】
なお、円板７２が金属コイル（ｃ）である場合には、コイル形状を維持するための支持部材７２２（図３４）を有していてもよい。
【０１５８】
次に、第１０の実施形態の動作を説明する。
【０１５９】
図３３は、円板７２を誘電体円板線路７１から離した状態での動作を説明する図である。
【０１６０】
図３３（ａ）は、導波管７０２内の励振モードがＴＭ01モードである電波の導波管７０２断面内の磁界を示す図であり、磁界は導波管７０２内で同心円状に分布し、磁界の振幅および位相は導波管断面の中心軸に対して軸対称となる。
【０１６１】
図３３（ｂ）は、導波管７０２内の励振モードがＴＭ01モードである電波を誘電体円板線路７１に給電した場合の誘電体円板線路７１からの電波放射方向Ｑを示す斜視図である。導波管断面内の電磁界分布は軸対称であるから、電波は誘電体円板線路７１の中心から外側に向かって地板７０に平行な面内で全方位に等振幅、等位相で放射される。なお、電界の偏波は地板面に垂直な直線偏波となる。
【０１６２】
図３４は、円板７２を誘電体円板線路７１に接近（あるいは接触）させた状態での動作を説明する図である。
【０１６３】
即ち、図３４（ａ）に示すように円板７２を誘電体円板線路７１に接近させたとき、図３４（ｃ）の上面図に示すＡ点とＢ点との間で１８０度、Ａ点とＣ点との間で３６０度の位相差がつくような周期構造体の周期とすれば、円板７２を誘電体円板線路７１に接近させたときには、図３４（ｂ）に示すように、電波は誘電体円板線路７１の真上方向Ｑ’に放射される。
【０１６４】
なお、図３４（ｃ）に示すρ方向に放射される電波の放射位相は、ρ方向がＹ軸に対して成す角度φに応じて変化するので、Ｑ’方向に放射される電波は円偏波となる。
【０１６５】
即ち、第１０の実施形態によれば、誘電体円板線路７１と周期構造体が形成された円板７２との間の相対距離を変更することにより、電波の放射方向を誘電体円板線路７１の周方向と軸方向との間で９０度変更することが可能となる。
（第１１の実施形態）
次に、本発明に係る第１１の実施形態について説明する。
【０１６６】
第１１の実施形態は、伝播モード変換手段１２が、誘電体円板線路７１に対向する面に同心円状の構造体が形成された円板７３である。その他の構成は、第１０の実施形態と同一であるので、説明を省略する。
【０１６７】
円板７３は、図３５の斜視図に示すように、円状基板の誘電体円板線路７１の対向面に同心円状のコルゲートが形成されたコルゲート板（ａ）であっても、円状基板の誘電体円板線路７１の対向面に金属ストリップを同心円状に貼付したストリップ板（ｂ）であっても、同心円状金属板（ｃ）であってもよい。
【０１６８】
なお、円板７３が同心円状金属板（ｃ）である場合には、円板７３は形状を維持するための支持部材７３１（図３６、図３８）を有する。
【０１６９】
次に、第１１の実施形態の動作を説明する。
【０１７０】
まず、第１０の実施形態と同じく、導波管７０２内の励振モードがＴＭ01モードである電波を誘電体円板線路７１に給電した場合について説明する。
【０１７１】
円板７３を誘電体円板線路７１から離した状態での動作は、第１０の実施形態と同じく磁界は同心円状に誘電体円板線路７１内を伝播し、電波は誘電体円板線路７１の中心から外側に向かって直線偏波で地板７０に平行な面内で全方位に放射される。
【０１７２】
図３６は、円板７３を誘電体円板線路７１に接近（あるいは接触）させた状態での動作を説明する図である。
【０１７３】
図３６（ａ）に示すように円板７３を誘電体円板線路７１に接近させた場合は、円板７３の中心軸を中心として電磁界の位相が反転するので、図３６（ｂ）に示すように、電波は誘電体円板線路７１の真上方向Ｑ’に中心がヌルとなるコニカルビームとして放射される。
【０１７４】
この場合、誘電体円板線路７１に電波を供給する給電回路に、回転電磁界を励磁することのできる回路（例えば、カム型位相器［ラジアル導波回路内回転電界励振用給電回路：住吉秀夫他、1993年電子情報通信学会春季大会］）を配置することにより、誘電体円板線路７１の中心軸に沿って円偏波で電波を放射することも可能である。
【０１７５】
次に、導波管７０２内の励振モードがＴＥ11モードである電波を誘電体円板線路７１に給電した場合について説明する。
【０１７６】
図３７は、円板（同心円金属板）７３を誘電体円板線路７１から離した状態での動作を説明する図である。
【０１７７】
図３７（ａ）は、導波管７０２内の励振モードがＴＥ11モードである電波の導波管７０２断面内の電界を示す図であり、電解強度は導波管７０２の中心部において偏波方向で最も大きくなり、導波管７０２の偏波方向からその直交する方向に離れるに従って小さくなる。
【０１７８】
図３７（ｂ）は、導波管７０２内の励振モードがＴＥ11モードである電波を誘電体円板線路７１に給電した場合の誘電体円板線路７１からの電波放射特性（２点鎖線）を示す図であって、電波は、導波管７０２の偏波方向にピークを有し、導波管７０２の偏波方向と直交する方向でヌルとなる８字型の指向性で、直線偏波で誘電体円板線路７１と平行な面内に放射される。
【０１７９】
図３８は、円板７３を誘電体円板線路７１に接近（接触）させた状態での動作を説明する図である。
【０１８０】
図３８（ａ）に示すように、円板７３を誘電体円板線路７１に接近させると、図３８（ｂ）に示すように、電波は誘電体円板線路７１の真上方向Ｑ’に直線偏波ビームとして放射される。
【０１８１】
即ち、第１１の実施形態によれば、誘電体円板線路７１と周期構造体が形成された円板７３との間の相対距離を変更することにより、電波の放射方向を誘電体円板線路７１の周方向と軸方向との間で９０度変更することが可能となる。
【０１８２】
特に、第１１の実施形態にあっては、導波管７０２内の電波の励振モードはＴＭ01モードであっても、ＴＥ11モードであってもよい。
（第１２の実施形態）
次に、本発明に係る第１２の実施形態について説明する。
【０１８３】
第１０の実施形態および第１１の実施形態においては、伝播モード変換手段１２である円板７２（７３）の位置を操作棒７２１で操作しているが、円板７２（７３）を導波管７０２に沿って動かすことにより、操作棒７２１およびレドーム７０１を省略して、構造を簡略化することができる。
【０１８４】
図３９は、第１２の実施形態の構造を示す断面図（ａ）および斜視図（ｂ）であって、遅波伝播手段１１は導波管７０２が接続された誘電体円板線路７１であり、伝播モード変換手段１２は導波管７０２に沿って移動可能であり、誘電体円板線路７１に対向する面に誘電体円板線路７１を伝播する電磁波の伝播方向に周期的に構造が変化する周期構造体が形成された円板７４である。
【０１８５】
誘電体円板線路７１上面には、円形導波管７０２を円形導波管の伝播モードで伝播してきた電波の伝播モードを誘電体円板線路の伝播モードに変換する変換器７１１が埋め込まれている。
【０１８６】
円板７４は、誘電体円板線路７１の対向面に螺旋状の周期構造体が形成された円板７２であっても、同心円状の周期構造体が形成された円板７３であってもよい。
【０１８７】
なお、円板７４が同心円状円板７３である場合には、形状を維持するための支持部材７３１（図３６、図３８）を有する。また、円板７４が螺旋状周期構造体７２である場合にも、形状を維持するための支持部材７４１（図３９、図４０）を有していてもよい。
【０１８８】
第１２の実施形態の動作は、第１１の実施形態または第１２の実施形態の動作と同一であるので、詳細な説明は省略するが、円板７４と誘電体円板線路７１とが離れている場合は、電波は、導波管０２内をＴＭ01モードで励振したときは誘電体円板線路７１の全周方向に放射され、ＴＥ11モードで励振したときは８字形の指向性で放射される。
【０１８９】
図４０に示すように、円板７４を誘電体円板線路７１に接近（接触）させた場合は、電波は、導波管７０２内の励振モードがＴＭ01モードであるかＴＥ11モードであるかに係らず、円板７４の下方には中空のスペーサ７０３を介して地板７０を配置したときは、電波は誘電体円板線路７１の上方に放射される。
【０１９０】
一方、地板７０を設置しない場合は、電波は誘電体円板線路７１の上方および下方に放射される。なお、地板７０を設置しない場合は、導波管７０２内の励振モードは、ＴＥ01であってもよい。
【０１９１】
即ち、第１２の実施形態によれば、誘電体円板線路７１と周期構造体が形成された円板７４との間の相対距離を変更することにより、電波の放射方向を誘電体円板線路７１の周方向と軸方向との間で９０度広範囲に変更することが可能となる。
【０１９２】
なお、本発明に係るアンテナ装置をアレイ配置すること、または、誘電体ロッドアンテナの幅を大きくすることにより、一層高利得なアンテナを構成することもできる。
【０１９３】
また、本発明に係るアンテナ装置は受信アンテナとして使用することができることも明らかである。
【産業上の利用可能性】
【０１９４】
以上のように、本発明に係るアンテナ装置は、簡易な構造で電波放射特性を広範囲に変更できる、あるいは、簡易な構造で電波放射特性を広範囲かつ連続して変更できるという効果を有し、アンテナとして有効である。
【図面の簡単な説明】
【０１９５】
【図１】本発明に係るアンテナ装置の基本ブロック図
【図２】本発明に係るアンテナ装置の第１の実施形態の斜視図
【図３】本発明に係るアンテナ装置で使用される伝播モード変換手段の斜視図
【図４】本発明に係るアンテナ装置の第１の実施形態の分解斜視図
【図５】本発明に係るアンテナ装置の第１の実施形態の上面図および水平断面図
【図６】本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態の斜視図
【図７】本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態の分解斜視図
【図８】本発明に係るアンテナ装置の第２の実施形態の上面図および水平断面図
【図９】本発明に係るアンテナ装置の第３の実施形態の上面図
【図１０】本発明に係るアンテナ装置の第３の実施形態の水平断面図
【図１１】本発明に係るアンテナ装置の第４の実施形態の上面図
【図１２】本発明に係るアンテナ装置の第４の実施形態の水平断面図
【図１３】本発明に係るアンテナ装置の第４の実施形態の電波放射特性を示すグラフ
【図１４】本発明に係るアンテナ装置の第５の実施形態の斜視図
【図１５】本発明に係るアンテナ装置の第５の実施形態の水平断面図
【図１６】本発明に係るアンテナ装置の第６の実施形態の斜視図
【図１７】本発明に係るアンテナ装置の使用状態の一例を示す図
【図１８】イメージ路線を使用した本発明に係るアンテナ装置の斜視図
【図１９】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態の伝播モード変換手段の上面図および斜視図
【図２０】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態のコルゲート板の断面図
【図２１】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態のストリップ板の断面図
【図２２】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態のスリット板の断面図
【図２３】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態のイメージ線路の斜視図
【図２４】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態の断面図
【図２５】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態の斜視図（１／２）
【図２６】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態の斜視図（２／２）
【図２７】本発明に係るアンテナ装置の第８の実施形態の電波放射特性を示すグラフ
【図２８】本発明に係るアンテナ装置の第９の実施形態の伝播モード変換手段の上面図および斜視図
【図２９】本発明に係るアンテナ装置の第９の実施形態の斜視図（１／２）
【図３０】本発明に係るアンテナ装置の第９の実施形態の斜視図（２／２）
【図３１】本発明に係るアンテナ装置の第１０の実施形態の断面図および斜視図
【図３２】本発明に係るアンテナ装置の第１０の実施形態の円板の斜視図
【図３３】本発明に係るアンテナ装置の第１０の実施形態の動作を説明する斜視図（１／２）
【図３４】本発明に係るアンテナ装置の第１０の実施形態の動作を説明する斜視図（２／２）
【図３５】本発明に係るアンテナ装置の第１１の実施形態の円板の斜視図
【図３６】本発明に係るアンテナ装置の第１１の実施形態の動作を説明する斜視図（１／３）
【図３７】本発明に係るアンテナ装置の第１１の実施形態の動作を説明する斜視図（２／３）
【図３８】本発明に係るアンテナ装置の第１１の実施形態の動作を説明する斜視図（２／３）
【図３９】本発明に係るアンテナ装置の第１２の実施形態の断面図および斜視図（１／２）
【図４０】本発明に係るアンテナ装置の第１２の実施形態の断面図および斜視図（２／２）
【図４１】従来の誘電体ロッドアンテナ装置の斜視図
【図４２】従来の漏れ波アンテナ装置の斜視図
【符号の説明】
【０１９６】
２１  誘電体線路
２２２、２２７  コルゲート板
２３  中空筐体
２３１  底板
２３２、２３３  側板
２３４  天板
２３５  開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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【図３４】
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【図３５】
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【図３６】
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【図３７】
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【図３８】
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【図３９】
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【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図２７】
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